Programas/atividades desenvolvidas para a disciplina DCA0445 - Processamento Digital de Imagens, do curso de Engenharia de Computação da Universidade Federal do Rio grande do Norte UFRN

Prefácio

Todos os programas, neste documento, foram desenvolvidas em C++ utilizando-se da biblioteca OpenCV e em ambiente Linux. Para compilar qualquer programa presente neste documento, pode-se fazer uso deste Makefile, coloca o Makefile na mesma pasta do código fonte, extensão .cpp, e execute via terminal o comando make <nome_do_programa>. Todos os códigos encontram-se no Repositório do github.

1. Programa Region

Este programa consiste em negativar uma certa região dentro de uma imagem, delimitada por um retângulo informado pelo usuário. o programa varre a área correspondente na imagem e troca os valores dos pixels para seus inversos, ou seja 255 - valor_atual.

Compilando e Executando.

$ make region
$ ./region <caminho_para_a_imagem>

O código fonte completo se encontra aqui region.cpp.

void region(Mat &img, CvPoint *p){
  for(unsigned int i = p[0].x; i < p[1].x; i++)
    for(unsigned int j = p[0].y; j < p[1].y; j++)
      img.at<uint8_t>(i,j) = 255 - img.at<uint8_t>(i,j);
}
toto horizonte
Figura 1. Entrada do programa Region
region result
Figura 2. Saída do programa Region

2. Troca Regiões

O usuário deve passar uma imagem qualquer, e o programa passara para escala de cinza e particionara a imagem em 4(quatro) partes simétricas e realizara a troca na diagonal dessas quatro subimagens.

Para este programa uma imagem foi pensada sendo composta por 4 regiões da seguinte forma:

A

B

C

D

Compilando e Executando.

$ make trocaregioes
$ ./trocaregioes <caminho_para_a_imagem>

Código completo em trocaregioes.cpp

{
  w = img.size().width;
  h = img.size().height;
  result = img.clone();

  img(cv::Rect(0,0, w/2, h/2)).copyTo(result(cv::Rect((w-1)/2, (h-1)/2, w/2, h/2)));  (1)
  img(cv::Rect((w-1)/2, 0, w/2, h/2)).copyTo(result(cv::Rect(0, (h-1)/2, w/2, h/2))); (2)
  img(cv::Rect(0, (h-1)/2, w/2, h/2)).copyTo(result(cv::Rect((w-1)/2, 0, w/2, h/2))); (3)
  img(cv::Rect((w-1)/2, (h-1)/2, w/2, h/2)).copyTo(result(cv::Rect(0, 0, w/2, h/2))); (4)
}
1 Sobrepoe A da img original em D de result
2 Sobrepoe B da img original em C de result
3 Sobrepoe C da img original em B de result
4 Sobrepoe D da img original em A de result

Resultado

D

C

B

A
toto mini
Figura 3. Entrada do programa trocaregioes
trocaRegiao resultado
Figura 4. Saída do programa trocaregioes

3. Conta Bolhas

Este programa consiste em contar o número de regiões brancas puras, com e sem "buracos", o fundo da imagem deve ser puramente preto e os objetos puramente brancos, o programa foi testado utilizando a imagem bolhas.png. Mas o mesmo deve funcionar para qualquer imagem que siga o padrão especificado a cima.

bolhas
Figura 5. Bolhas.png

O algoritmo consiste em 4 passos bem definidos. O código completo se encontra neste link: contaregioes.cpp.

3.1. Passo 1- Remover objetos das bordas

//remove da borda superior e inferior
for(int i = 0; i < width; i++){
  if(image.at<uint8_t>(0, i) == OBJ_COLOR)
    floodFill(image, CvPoint(i, 0), BACK_COLOR);
  if(image.at<uint8_t>(height-1,i) == OBJ_COLOR)
    floodFill(image, CvPoint(i, height-1), BACK_COLOR);
}

//remove das laterais
for(int i = 0; i < height; i++){
  //lateral esquerda
  if(image.at<uint8_t>(i, 0) == OBJ_COLOR)
    floodFill(image, CvPoint(0, i), BACK_COLOR);
  //lateral direita
  if(image.at<uint8_t>(i, width-1) == OBJ_COLOR)
    floodFill(image, CvPoint(width-1, i), BACK_COLOR);
}

3.2. Passo 2- Contar bolhas com buraco

//troca o background, para facilitar a identificar os buracos das bolhas
floodFill(image, CvPoint(0,0), NEW_BACK_COLOR);
for(int i = 0; i < height; i++)
  for(int j = 0; j < width; j++)
  {
    //identifica uma bolha com buraco
    if(image.at<uint8_t>(i,j) == BACK_COLOR && image.at<uint8_t>(i,j-1) == OBJ_COLOR){
      //soma um no numero de bolhas e "apaga" a bolha encontrada
      nbolhas_com_buracos++;
      floodFill(image, CvPoint(j-1, i), NEW_BACK_COLOR);
    }
  }

3.3. Passo 3- Contar bolhas sem buracos

//conta bolhas sem buracos
for(int i = 0; i < height; i++)
  for(int j = 0; j < width; j++)
  {
    //identifica uma bola
    if(image.at<uint8_t>(i,j) == OBJ_COLOR){
      //soma um no numero de bolhas e "apaga" a bolha encontrada
      nbolhas_sem_buracos++;
      floodFill(image, CvPoint(j, i), NEW_BACK_COLOR);
    }
  }

3.4. Resultado

conta bolhas resultado
Figura 6. Resultado da contagem.

4. Histograma

4.1. Equalize

equalize input
Figura 7. Entrada do programa equalize
equalize output
Figura 8. Resultado do programa equalize

4.2. Motiondetector

Makefile utilizado para compilar o programa motiondetector, é diferente pois inclui a capacidade de gerar gifs.

Motiondetector
Figura 9. Resultado do Motiondetector.

5. Filtros 2D

5.1. Laplaciano do Gaussiano (Lapgauss)

Filter2D
Figura 10. Resultado do lapgauss.cpp

5.2. Tilt-Shift

Falta implementar…​

5.3. Tilt-Shift em Vídeo

Falta implementar…​

6. Filtro Homomórfico

Falta implementar…​

7. Bibliografia

  • Rafael Gonzalez. 'Processamento Digital de Imagens'. Addison-Wesley. 1990. 2 ed.